Faleminderit që vizituat Nature.com. Versioni i shfletuesit që po përdorni ka mbështetje të kufizuar për CSS. Për rezultate më të mira, rekomandojmë përdorimin e një shfletuesi më të ri (ose çaktivizimin e modalitetit të përputhshmërisë në Internet Explorer). Ndërkohë, për të siguruar mbështetje të vazhdueshme, ne do ta shfaqim sajtin pa stile dhe JavaScript.
Bujqësia e insekteve është një mënyrë potenciale për të përmbushur kërkesën në rritje globale për proteina dhe është një aktivitet i ri në botën perëndimore ku mbeten shumë pyetje në lidhje me cilësinë dhe sigurinë e produktit. Insektet mund të luajnë një rol të rëndësishëm në ekonominë rrethore duke shndërruar mbetjet biologjike në biomasë të vlefshme. Rreth gjysma e substratit të ushqimit për krimbat e miellit vjen nga ushqimi i lagësht. Kjo mund të merret nga mbetjet biologjike, duke e bërë kultivimin e insekteve më të qëndrueshme. Ky artikull raporton për përbërjen ushqyese të krimbave të miellit (Tenebrio molitor) të ushqyer me suplemente organike nga nënproduktet. Këto përfshijnë perime të pashitura, feta patate, rrënjë çikore të fermentuara dhe gjethe kopshti. Ai vlerësohet duke analizuar përbërjen e përafërt, profilin e acideve yndyrore, përmbajtjen e mineraleve dhe metaleve të rënda. Krimbat e miellit të ushqyer me feta patate kishin një përmbajtje të dyfishtë yndyre dhe një rritje të acideve yndyrore të ngopura dhe mono të pangopura. Përdorimi i rrënjës së çikores së fermentuar rrit përmbajtjen e mineraleve dhe grumbullon metale të rënda. Përveç kësaj, përthithja e mineraleve nga krimbi i miellit është selektiv, pasi vetëm përqendrimet e kalciumit, hekurit dhe manganit rriten. Shtimi i përzierjeve të perimeve ose gjetheve të kopshtit në dietë nuk do të ndryshojë ndjeshëm profilin ushqyes. Si përfundim, rrjedha e nënproduktit u shndërrua me sukses në një biomasë të pasur me proteina, përmbajtja e lëndëve ushqyese dhe biodisponibiliteti i së cilës ndikuan në përbërjen e krimbave të miellit.
Popullsia njerëzore në rritje pritet të arrijë në 9.7 miliardë deri në vitin 20501,2 duke ushtruar presion mbi prodhimin tonë ushqimor për të përballuar kërkesën e lartë për ushqim. Është vlerësuar se kërkesa për ushqim do të rritet me 70-80% ndërmjet 2012 dhe 20503,4,5. Burimet natyrore të përdorura në prodhimin aktual të ushqimit janë duke u varfëruar, duke kërcënuar ekosistemet dhe furnizimet tona ushqimore. Përveç kësaj, sasi të mëdha të biomasës shpërdorohen në lidhje me prodhimin dhe konsumin e ushqimit. Vlerësohet se deri në vitin 2050, vëllimi vjetor i mbetjeve globale do të arrijë në 27 miliardë tonë, pjesa më e madhe e të cilave janë mbetje bio6,7,8. Në përgjigje të këtyre sfidave, janë propozuar zgjidhje inovative, alternativa ushqimore dhe zhvillimi i qëndrueshëm i sistemeve të bujqësisë dhe ushqimit9,10,11. Një qasje e tillë është përdorimi i mbetjeve organike për të prodhuar lëndë të para si insektet e ngrënshme si burime të qëndrueshme ushqimi dhe ushqimi12,13. Bujqësia e insekteve prodhon emetime më të ulëta të gazrave serrë dhe amoniakut, kërkon më pak ujë se burimet tradicionale të proteinave dhe mund të prodhohet në sistemet vertikale të kultivimit, duke kërkuar më pak hapësirë14,15,16,17,18,19. Studimet kanë treguar se insektet janë në gjendje të konvertojnë mbetjet biologjike me vlerë të ulët në biomasë të vlefshme të pasur me proteina me përmbajtje të lëndës së thatë deri në 70%20,21,22. Për më tepër, biomasa me vlerë të ulët përdoret aktualisht për prodhimin e energjisë, landfillin ose riciklimin dhe për këtë arsye nuk konkurron me sektorin aktual të ushqimit dhe ushqimit për kafshë23,24,25,26. Krimbi i miellit (T. molitor)27 konsiderohet si një nga speciet më premtuese për prodhimin e ushqimit dhe ushqimit në shkallë të gjerë. Si larvat ashtu edhe të rriturit ushqehen me një sërë materialesh si produkte drithërash, mbetje shtazore, perime, fruta, etj. 28,29. Në shoqëritë perëndimore, T. molitor edukohet në robëri në një shkallë të vogël, kryesisht si ushqim për kafshët shtëpiake si zogjtë ose zvarranikët. Aktualisht, potenciali i tyre në prodhimin e ushqimit dhe ushqimit për kafshë po merr më shumë vëmendje30,31,32. Për shembull, T. molitor është miratuar me një profil të ri ushqimor, duke përfshirë përdorimin në forma të ngrira, të thara dhe pluhur (Rregullorja (BE) Nr. 258/97 dhe Rregullorja (BE) 2015/2283) 33. Megjithatë, prodhimi në shkallë të gjerë e insekteve për ushqim dhe ushqim është ende një koncept relativisht i ri në vendet perëndimore. Industria përballet me sfida të tilla si boshllëqet e njohurive në lidhje me dietat dhe prodhimin optimal, cilësinë ushqyese të produktit përfundimtar dhe çështjet e sigurisë si grumbullimi toksik dhe rreziqet mikrobike. Ndryshe nga blegtoria tradicionale, bujqësia e insekteve nuk ka histori të ngjashme historike17,24,25,34.
Edhe pse janë kryer shumë studime mbi vlerën ushqyese të krimbave të miellit, faktorët që ndikojnë në vlerën e tyre ushqyese ende nuk janë kuptuar plotësisht. Studimet e mëparshme kanë treguar se dieta e insekteve mund të ketë një efekt në përbërjen e saj, por nuk u gjet asnjë model i qartë. Përveç kësaj, këto studime u përqëndruan në përbërësit proteinikë dhe lipidikë të krimbave të miellit, por kishin efekte të kufizuara në përbërësit mineralë21,22,32,35,36,37,38,39,40. Nevojiten më shumë kërkime për të kuptuar kapacitetin e absorbimit të mineraleve. Një studim i fundit arriti në përfundimin se larvat e krimbit të miellit të ushqyer me rrepkë kishin përqendrime pak të larta të disa mineraleve. Megjithatë, këto rezultate janë të kufizuara në substratin e testuar dhe nevojiten prova të mëtejshme industriale41. Akumulimi i metaleve të rënda (Cd, Pb, Ni, As, Hg) në krimbat e miellit është raportuar të jetë i lidhur ndjeshëm me përmbajtjen e metaleve të matricës. Megjithëse përqendrimet e metaleve që gjenden në dietën ushqimore për kafshët janë nën kufijtë e ligjshëm42, arseniku është gjetur gjithashtu se bioakumulohet në larvat e krimbit të miellit, ndërsa kadmiumi dhe plumbi nuk bioakumulohen43. Kuptimi i efekteve të dietës në përbërjen ushqyese të krimbave të miellit është thelbësor për përdorimin e tyre të sigurt në ushqim dhe ushqim.
Studimi i paraqitur në këtë punim fokusohet në ndikimin e përdorimit të nënprodukteve bujqësore si një burim ushqimi i lagësht në përbërjen ushqyese të krimbave të miellit. Përveç ushqimit të thatë, larvave duhet t'u sigurohet edhe ushqim i lagësht. Burimi i ushqimit të lagësht siguron lagështinë e nevojshme dhe gjithashtu shërben si një shtesë ushqimore për krimbat e miellit, duke rritur shkallën e rritjes dhe peshën maksimale të trupit44,45. Sipas të dhënave tona standarde për rritjen e krimbave të miellit në projektin Interreg-Valusect, ushqimi total i krimbit të miellit përmban 57% w/w ushqim të lagësht. Zakonisht, perimet e freskëta (p.sh. karotat) përdoren si burim ushqimi të lagësht35,36,42,44,46. Përdorimi i nënprodukteve me vlerë të ulët si burime të ushqimit të lagësht do të sjellë përfitime më të qëndrueshme dhe ekonomike për kultivimin e insekteve17. Objektivat e këtij studimi ishin (1) të hetojë efektet e përdorimit të mbetjeve biologjike si ushqim i lagësht në përbërjen ushqyese të krimbave të miellit, (2) të përcaktojë përmbajtjen makro dhe mikronutriente të larvave të krimbit të miellit të rritura në mbetjet biologjike të pasura me minerale për të testuar fizibilitetin e fortifikimin mineral, dhe (3) të vlerësojë sigurinë e këtyre nënprodukteve në kultivimin e insekteve duke analizuar praninë dhe akumulimin e lëndëve të rënda metalet Pb, Cd dhe Cr. Ky studim do të ofrojë informacion të mëtejshëm mbi efektet e plotësimit të mbetjeve biologjike në dietat e larvave të krimbave të miellit, vlerën ushqyese dhe sigurinë.
Përmbajtja e lëndës së thatë në rrjedhën anësore ishte më e lartë në krahasim me agarin e lagësht ushqyes të kontrollit. Përmbajtja e lëndës së thatë në përzierjet e perimeve dhe gjethet e kopshtit ishte më pak se 10%, ndërsa ishte më e lartë në copat e patates dhe rrënjët e çikores të fermentuara (13.4 dhe 29.9 g/100 g lëndë të freskëta, FM).
Përzierja e perimeve kishte përmbajtje më të lartë të hirit të papërpunuar, yndyrës dhe proteinave dhe përmbajtje më të ulët të karbohidrateve jofibroze sesa ushqimi i kontrollit (agar), ndërsa përmbajtja e fibrave neutrale të detergjentit të trajtuar me amilazë ishte e ngjashme. Përmbajtja e karbohidrateve në fetat e patates ishte më e larta nga të gjitha rrjedhat anësore dhe ishte e krahasueshme me atë të agarit. Në përgjithësi, përbërja e tij e papërpunuar ishte më e ngjashme me ushqimin e kontrollit, por u plotësua me sasi të vogla proteinash (4.9%) dhe hirit të papërpunuar (2.9%) 47,48. PH i patates varion nga 5 në 6, dhe vlen të theksohet se kjo rrjedhë anësore e patates është më acid (4.7). Rrënja e çikores së fermentuar është e pasur me hi dhe është më acidi nga të gjitha rrjedhat anësore. Meqenëse rrënjët nuk u pastruan, pjesa më e madhe e hirit pritet të përbëhet nga rërë (silicë). Gjethet e kopshtit ishin i vetmi produkt alkalik në krahasim me kontrollin dhe rrjedhat e tjera anësore. Ai përmban nivele të larta të hirit dhe proteinave dhe karbohidrate shumë më të ulëta se kontrolli. Përbërja e papërpunuar është më afër rrënjës së çikores së fermentuar, por përqendrimi i proteinës së papërpunuar është më i lartë (15.0%), i cili është i krahasueshëm me përmbajtjen e proteinave të përzierjes së perimeve. Analiza statistikore e të dhënave të mësipërme tregoi ndryshime të rëndësishme në përbërjen bruto dhe pH të rrjedhave anësore.
Shtimi i përzierjeve të perimeve ose gjetheve të kopshtit në ushqimin e krimbit të miellit nuk ndikoi në përbërjen e biomasës së larvave të krimbit të miellit në krahasim me grupin e kontrollit (Tabela 1). Shtimi i prerjeve të patates rezultoi në ndryshimin më domethënës në përbërjen e biomasës në krahasim me grupin e kontrollit që merrte larvat e krimbit të miellit dhe burime të tjera të ushqimit të lagësht. Sa i përket përmbajtjes së proteinave të krimbave të miellit, me përjashtim të prerjeve të patates, përbërja e ndryshme e përafërt e rrjedhave anësore nuk ndikoi në përmbajtjen e proteinave të larvave. Ushqimi i prerjeve të patates si një burim lagështie çoi në një rritje dyfish të përmbajtjes së yndyrës së larvave dhe një ulje të përmbajtjes së proteinave, kitinës dhe karbohidrateve jo fibroze. Rrënja e fermentuar e çikores rriti përmbajtjen e hirit të larvave të krimbit të miellit me një herë e gjysmë.
Profilet e mineraleve u shprehën si përmbajtje makrominerale (Tabela 2) dhe mikronutriente (Tabela 3) në ushqimin e lagësht dhe biomasa e larvave të krimbit të miellit.
Në përgjithësi, rrjedhat anësore bujqësore ishin më të pasura me makrominerale në krahasim me grupin e kontrollit, me përjashtim të copave të patates, të cilat kishin përmbajtje më të ulët të Mg, Na dhe Ca. Përqendrimi i kaliumit ishte i lartë në të gjitha rrjedhat anësore në krahasim me kontrollin. Agari përmban 3 mg/100 g DM K, ndërsa përqendrimi i K në rrjedhën anësore varionte nga 1070 në 9909 mg/100 g DM. Përmbajtja makrominerale në përzierjen e perimeve ishte dukshëm më e lartë se në grupin e kontrollit, por përmbajtja e Na ishte dukshëm më e ulët (88 kundrejt 111 mg/100 g DM). Përqendrimi makromineral në copat e patates ishte më i ulëti nga të gjitha rrjedhat anësore. Përmbajtja makrominerale në prerjet e patates ishte dukshëm më e ulët se në rrjedhat e tjera anësore dhe kontrolli. Përveç që përmbajtja e Mg ishte e krahasueshme me grupin e kontrollit. Edhe pse rrënja e çikores e fermentuar nuk kishte përqendrimin më të lartë të makromineraleve, përmbajtja e hirit në këtë rrjedhë anësore ishte më e larta nga të gjitha rrjedhat anësore. Kjo mund të jetë për faktin se ato nuk janë të pastruara dhe mund të përmbajnë përqendrime të larta të silicës (rërës). Përmbajtja e Na dhe Ca ishte e krahasueshme me ato të përzierjes së perimeve. Rrënja e çikores e fermentuar përmbante përqendrimin më të lartë të Na nga të gjitha rrjedhat anësore. Me përjashtim të Na, gjethet e hortikulturës kishin përqendrimet më të larta të makromineraleve nga të gjitha foragjeret e lagështa. Përqendrimi i K (9909 mg/100 g DM) ishte tre mijë herë më i lartë se kontrolli (3 mg/100 g DM) dhe 2,5 herë më i lartë se përzierja e perimeve (4057 mg/100 g DM). Përmbajtja e Ca ishte më e larta nga të gjitha rrjedhat anësore (7276 mg/100 g DM), 20 herë më e lartë se kontrolli (336 mg/100 g DM) dhe 14 herë më e lartë se përqendrimi i Ca në rrënjët e fermentuara të çikores ose përzierjen e perimeve ( 530 dhe 496 mg/100 g DM).
Megjithëse kishte dallime domethënëse në përbërjen makrominerale të dietave (Tabela 2), nuk u gjetën dallime domethënëse në përbërjen makromineral të krimbave të miellit të rritur në përzierjet e perimeve dhe dietat e kontrollit.
Larvat e ushqyera me thërrime patate kishin përqendrime dukshëm më të ulëta të të gjithë makromineraleve në krahasim me kontrollin, me përjashtim të Na, i cili kishte përqendrime të krahasueshme. Për më tepër, ushqimi i freskët i patates shkaktoi reduktimin më të madh të përmbajtjes së makromineraleve të larvave në krahasim me rrjedhat e tjera anësore. Kjo është në përputhje me hirin e ulët të vërejtur në formulimet e krimbave të miellit aty pranë. Megjithatë, megjithëse P dhe K ishin dukshëm më të larta në këtë dietë të lagësht sesa rrjedhat e tjera anësore dhe kontrolli, përbërja e larvave nuk e pasqyroi këtë. Përqendrimet e ulëta të Ca dhe Mg të gjetura në biomasën e krimbit të miellit mund të lidhen me përqendrimet e ulëta të Ca dhe Mg të pranishme në vetë dietën e lagësht.
Ushqimi i rrënjëve të çikores së fermentuar dhe gjetheve të kopshtit rezultoi në nivele dukshëm më të larta të kalciumit se sa kontrollet. Gjethet e kopshtit përmbanin nivelet më të larta të P, Mg, K dhe Ca nga të gjitha dietat e lagështa, por kjo nuk u reflektua në biomasa e krimbit të miellit. Përqendrimet e Na ishin më të ulëta në këto larva, ndërsa përqendrimet e Na ishin më të larta në gjethet e pemishteve sesa në copat e patates. Përmbajtja e Ca u rrit në larvat (66 mg/100 g DM), por përqendrimet e Ca nuk ishin aq të larta sa ato në biomasën e krimbit të miellit (79 mg/100 g DM) në eksperimentet e fermentuara të rrënjëve të çikores, megjithëse përqendrimi i Ca në të mbjellat e gjetheve të kopshtit ishte 14 herë më e lartë se në rrënjën e çikores.
Bazuar në përbërjen e mikroelementeve të prurjeve të lagështa (Tabela 3), përbërja minerale e përzierjes së perimeve ishte e ngjashme me grupin e kontrollit, përveç që përqendrimi i Mn ishte dukshëm më i ulët. Përqendrimet e të gjithë mikroelementëve të analizuar ishin më të ulëta në prerjet e patates në krahasim me kontrollin dhe nënproduktet e tjera. Rrënja e çikores e fermentuar përmbante pothuajse 100 herë më shumë hekur, 4 herë më shumë bakër, 2 herë më shumë zink dhe afërsisht të njëjtën sasi mangani. Përmbajtja e zinkut dhe manganit në gjethet e kulturave të kopshtit ishte dukshëm më e lartë se në grupin e kontrollit.
Nuk u gjetën dallime domethënëse midis përmbajtjes së elementëve gjurmë të larvave të ushqyera me dietën e kontrollit, përzierjen e perimeve dhe me mbetjet e patates së lagësht. Megjithatë, përmbajtja e Fe dhe Mn e larvave të ushqyera me dietën me rrënjë të çikores së fermentuar ishte dukshëm e ndryshme nga ato të krimbave të miellit të ushqyer me grupin e kontrollit. Rritja e përmbajtjes së Fe mund të jetë për shkak të rritjes njëqindfish të përqendrimit të elementëve gjurmë në vetë dietën e lagësht. Megjithatë, megjithëse nuk kishte ndonjë ndryshim të rëndësishëm në përqendrimin e Mn midis rrënjëve të çikores së fermentuar dhe grupit të kontrollit, nivelet e Mn u rritën në larvat që ushqeheshin me rrënjët e çikores së fermentuar. Duhet të theksohet gjithashtu se përqendrimi i Mn ishte më i lartë (3-fish) në dietën me gjethe të njomë të dietës së hortikulturës në krahasim me kontrollin, por nuk kishte dallim të rëndësishëm në përbërjen e biomasës së krimbave të miellit. I vetmi ndryshim midis gjetheve të kontrollit dhe të hortikulturës ishte përmbajtja e Cu, e cila ishte më e ulët në gjethe.
Tabela 4 tregon përqendrimet e metaleve të rënda që gjenden në nënshtresa. Përqendrimet maksimale evropiane të Pb, Cd dhe Cr në ushqimet e plota të kafshëve janë konvertuar në mg/100 g lëndë të thatë dhe janë shtuar në Tabelën 4 për të lehtësuar krahasimin me përqendrimet e gjetura në rrjedhat anësore47.
Nuk u zbulua Pb në ushqimet e lagështa të kontrollit, përzierjet e perimeve ose krundet e patates, ndërsa gjethet e kopshtit përmbanin 0,002 mg Pb/100 g DM dhe rrënjët e çikores të fermentuara përmbanin përqendrimin më të lartë prej 0,041 mg Pb/100 g DM. Përqendrimet e C në ushqimet e kontrollit dhe gjethet e kopshtit ishin të krahasueshme (0,023 dhe 0,021 mg/100 g DM), ndërsa ishin më të ulëta në përzierjet e perimeve dhe krundet e patates (0,004 dhe 0,007 mg/100 g DM). Krahasuar me substratet e tjera, përqendrimi i Cr në rrënjët e çikores së fermentuar ishte dukshëm më i lartë (0,135 mg/100 g DM) dhe gjashtë herë më i lartë se në ushqimin e kontrollit. Cd nuk u zbulua as në rrymën e kontrollit dhe as në ndonjë nga rrymat anësore të përdorura.
Nivele dukshëm më të larta të Pb dhe Cr u gjetën në larvat e ushqyera me rrënjë të fermentuara të çikores. Megjithatë, Cd nuk u zbulua në asnjë larvë të krimbit të miellit.
Një analizë cilësore e acideve yndyrore në yndyrën e papërpunuar u krye për të përcaktuar nëse profili i acideve yndyrore të larvave të krimbit të miellit mund të ndikohej nga përbërësit e ndryshëm të rrjedhës anësore me të cilën ato ushqeheshin. Shpërndarja e këtyre acideve yndyrore tregohet në Tabelën 5. Acidet yndyrore renditen me emrin e tyre të përbashkët dhe strukturën molekulare (të caktuar si "Cx:y", ku x korrespondon me numrin e atomeve të karbonit dhe y me numrin e lidhjeve të pangopura ).
Profili i acideve yndyrore të krimbave të miellit të ushqyer me copëza patate u ndryshua ndjeshëm. Ato përmbanin sasi dukshëm më të larta të acidit miristik (C14:0), acidit palmitik (C16:0), acidit palmitoleik (C16:1) dhe acidit oleik (C18:1). Përqendrimet e acidit pentadekanoik (C15:0), acidit linoleik (C18:2) dhe acidit linolenik (C18:3) ishin dukshëm më të ulëta në krahasim me krimbat e tjerë të miellit. Krahasuar me profilet e tjera të acideve yndyrore, raporti i C18:1 me C18:2 u përmbys në copëzat e patates. Krimbat e miellit të ushqyer me gjethe kopshtarie përmbanin sasi më të larta të acidit pentadekanoik (C15:0) sesa krimbat e miellit të ushqyer me dieta të tjera të lagështa.
Acidet yndyrore ndahen në acide yndyrore të ngopura (SFA), acide yndyrore të pangopura (MUFA) dhe acide yndyrore të pangopura (PUFA). Tabela 5 tregon përqendrimet e këtyre grupeve të acideve yndyrore. Në përgjithësi, profilet e acideve yndyrore të krimbave të miellit të ushqyer me mbetje patate ishin dukshëm të ndryshme nga kontrolli dhe rrjedhat e tjera anësore. Për secilin grup të acideve yndyrore, krimbat e miellit të ushqyer me patate të skuqura ishin dukshëm të ndryshme nga të gjitha grupet e tjera. Ato përmbanin më shumë SFA dhe MUFA dhe më pak PUFA.
Nuk kishte dallime të rëndësishme midis shkallës së mbijetesës dhe peshës totale të rendimentit të larvave të edukuara në substrate të ndryshme. Shkalla e përgjithshme mesatare e mbijetesës ishte 90%, dhe pesha mesatare totale e rendimentit ishte 974 gram. Krimbat e miellit përpunojnë me sukses nënproduktet si burim ushqimi të lagësht. Ushqimi i lagësht i krimbit të miellit përbën më shumë se gjysmën e peshës totale të ushqimit (i thatë + i lagësht). Zëvendësimi i perimeve të freskëta me nënprodukte bujqësore si ushqim tradicional i lagësht ka përfitime ekonomike dhe mjedisore për kultivimin e krimbave të miellit.
Tabela 1 tregon se përbërja e biomasës së larvave të krimbit të miellit të rritur në dietën e kontrollit ishte afërsisht 72% lagështi, 5% hi, 19% lipide, 51% proteina, 8% kitinë dhe 18% lëndë e thatë si karbohidrate jo fibroze. Kjo është e krahasueshme me vlerat e raportuara në literaturë.48,49 Megjithatë, përbërës të tjerë mund të gjenden në literaturë, shpesh në varësi të metodës analitike të përdorur. Për shembull, ne përdorëm metodën Kjeldahl për të përcaktuar përmbajtjen e proteinave të papërpunuara me një raport N ndaj P prej 5.33, ndërsa studiues të tjerë përdorin raportin më të përdorur prej 6.25 për mostrat e mishit dhe ushqimit.50,51
Shtimi i mbetjeve të patates (një dietë e lagësht e pasur me karbohidrate) në dietë rezultoi në një dyfishim të përmbajtjes së yndyrës së krimbave të miellit. Përmbajtja e karbohidrateve të patates pritet të përbëhet kryesisht nga niseshte, ndërsa agar përmban sheqerna (polisakaride)47,48. Ky zbulim është në kontrast me një studim tjetër që zbuloi se përmbajtja e yndyrës zvogëlohej kur krimbat e miellit ushqeheshin me një dietë të plotësuar me patate të qëruara me avull që ishin të ulëta në proteina (10.7%) dhe të larta në niseshte (49.8%)36. Kur në dietë u shtua pomaku i ullirit, përmbajtja e proteinave dhe karbohidrateve të krimbave të miellit përputhej me atë të dietës së lagësht, ndërsa përmbajtja e yndyrës mbeti e pandryshuar35. Në të kundërt, studime të tjera kanë treguar se përmbajtja e proteinave të larvave të rritura në rrjedhat anësore pëson ndryshime thelbësore, ashtu si edhe përmbajtja e yndyrës22,37.
Rrënja e çikores e fermentuar rriti ndjeshëm përmbajtjen e hirit të larvave të krimbit të miellit (Tabela 1). Hulumtimi mbi efektet e nënprodukteve në përbërjen e hirit dhe mineraleve të larvave të krimbit të miellit është i kufizuar. Shumica e studimeve të ushqyerjes me nënprodukte janë fokusuar në përmbajtjen e yndyrës dhe proteinave të larvave pa analizuar përmbajtjen e hirit21,35,36,38,39. Megjithatë, kur u analizua përmbajtja e hirit të larvave të ushqyera me nënprodukte, u konstatua një rritje në përmbajtjen e hirit. Për shembull, ushqimi i krimbave të miellit me mbetjet e kopshtit rriti përmbajtjen e hirit të tyre nga 3,01% në 5,30%, dhe shtimi i mbetjeve të shalqirit në dietë rriti përmbajtjen e hirit nga 1,87% në 4,40%.
Megjithëse të gjitha burimet e ushqimit të lagësht ndryshonin ndjeshëm në përbërjen e tyre të përafërt (Tabela 1), ndryshimet në përbërjen e biomasës së larvave të krimbit të miellit të ushqyer me burimet përkatëse të ushqimit të lagësht ishin të vogla. Vetëm larvat e krimbit të miellit të ushqyer me copa patate ose rrënjë të fermentuara çikore treguan ndryshime të rëndësishme. Një shpjegim i mundshëm për këtë rezultat është se përveç rrënjëve të çikores, copat e patates u fermentuan pjesërisht (pH 4.7, Tabela 1), duke i bërë niseshtenë/karbohidratet më të tretshme/të disponueshme për larvat e krimbit të miellit. Mënyra se si larvat e krimbit të miellit sintetizojnë lipidet nga lëndët ushqyese si karbohidratet është me interes të madh dhe duhet të hulumtohet plotësisht në studimet e ardhshme. Një studim i mëparshëm mbi efektin e pH të dietës së lagësht në rritjen e larvave të krimbit të miellit arriti në përfundimin se nuk u vunë re dallime të rëndësishme kur përdorni blloqe agar me dieta të lagura mbi një interval pH prej 3 deri në 9. Kjo tregon se dietat e lagështa të fermentuara mund të përdoren për kultivimin e Tenebrio molitor53. Ngjashëm me Coudron et al.53, eksperimentet e kontrollit përdorën blloqe agar në dietat e lagura të ofruara sepse ato kishin mangësi në minerale dhe lëndë ushqyese. Studimi i tyre nuk ekzaminoi efektin e burimeve ushqimore më të larmishme të dietës së lagësht si perimet ose patatet në përmirësimin e tretshmërisë ose biodisponueshmërisë. Studime të mëtejshme mbi efektet e fermentimit të burimeve të dietës së lagësht mbi larvat e krimbit të miellit nevojiten për të eksploruar më tej këtë teori.
Shpërndarja minerale e biomasës së krimbit të miellit të kontrollit të gjetur në këtë studim (Tabela 2 dhe 3) është e krahasueshme me gamën e makro- dhe mikronutrientëve të gjetur në literaturë48,54,55. Sigurimi i krimbave të miellit me rrënjë çikore të fermentuar si një burim diete të lagësht maksimizon përmbajtjen e tyre minerale. Megjithëse shumica e makro dhe mikroelementeve ishin më të larta në përzierjet e perimeve dhe gjethet e kopshtit (Tabela 2 dhe 3), ato nuk ndikuan në përmbajtjen minerale të biomasës së krimbit të miellit në të njëjtën masë si rrënjët e fermentuara të çikores. Një shpjegim i mundshëm është se lëndët ushqyese në gjethet alkaline të kopshtit janë më pak të disponueshme se ato në dietat e tjera të lagështa më acide (Tabela 1). Studimet e mëparshme ushqyen larvat e krimbit të miellit me kashtë orizi të fermentuar dhe zbuluan se ato u zhvilluan mirë në këtë rrjedhë anësore dhe gjithashtu treguan se para-trajtimi i substratit me fermentim nxiti marrjen e lëndëve ushqyese. 56 Përdorimi i rrënjëve të çikores të fermentuara rriti përmbajtjen e Ca, Fe dhe Mn të biomasës së krimbit të miellit. Megjithëse kjo rrjedhë anësore përmbante gjithashtu përqendrime më të larta të mineraleve të tjera (P, Mg, K, Na, Zn dhe Cu), këto minerale nuk ishin dukshëm më të bollshme në biomasën e krimbit të miellit në krahasim me kontrollin, duke treguar selektivitetin e marrjes së mineraleve. Rritja e përmbajtjes së këtyre mineraleve në biomasën e krimbit të miellit ka vlerë ushqyese për qëllime ushqimore dhe ushqimore. Kalciumi është një mineral thelbësor që luan një rol kritik në funksionin neuromuskular dhe në shumë procese të ndërmjetësuara nga enzimat si mpiksja e gjakut, formimi i kockave dhe dhëmbëve. 57,58 Mungesa e hekurit është një problem i zakonshëm në vendet në zhvillim, ku fëmijët, gratë dhe të moshuarit shpesh nuk marrin mjaftueshëm hekur nga dietat e tyre. 54 Edhe pse mangani është një element thelbësor në dietën e njeriut dhe luan një rol qendror në funksionimin e shumë enzimave, marrja e tepërt mund të jetë toksike. Nivelet më të larta të manganit në krimbat e miellit të ushqyer me rrënjë të fermentuara të çikores nuk ishin shqetësuese dhe ishin të krahasueshme me ato te pulat. 59
Përqendrimet e metaleve të rënda të gjetura në rrjedhën anësore ishin nën standardet evropiane për ushqimin e plotë të kafshëve. Analiza e metaleve të rënda të larvave të krimbit të miellit tregoi se nivelet e Pb dhe Cr ishin dukshëm më të larta në krimbat e miellit të ushqyer me rrënjë çikore të fermentuar sesa në grupin e kontrollit dhe substrate të tjera (Tabela 4). Rrënjët e çikores rriten në tokë dhe dihet se thithin metale të rënda, ndërsa rrjedhat e tjera anësore e kanë origjinën nga prodhimi i kontrolluar i ushqimit njerëzor. Krimbat e miellit të ushqyer me rrënjë çikore të fermentuar gjithashtu përmbanin nivele më të larta të Pb dhe Cr (Tabela 4). Faktorët e llogaritur të bioakumulimit (BAF) ishin 2.66 për Pb dhe 1.14 për Cr, pra më i madh se 1, që tregon se krimbat e miellit kanë aftësinë për të grumbulluar metale të rënda. Në lidhje me Pb, BE-ja vendos një përmbajtje maksimale të Pb prej 0.10 mg për kilogram mish të freskët për konsum njerëzor61. Në një vlerësim të të dhënave eksperimentale, përqendrimi maksimal i Pb i gjetur në krimbat e fermentuar të rrënjëve të çikores ishte 0.11 mg/100 g DM. Kur vlera u rillogarit në një përmbajtje të lëndës së thatë prej 30.8% për këta krimba mielli, përmbajtja e Pb ishte 0.034 mg/kg lëndë e freskët, e cila ishte nën nivelin maksimal prej 0.10 mg/kg. Asnjë përmbajtje maksimale e Cr nuk është e specifikuar në rregulloret evropiane të ushqimit. Cr zakonisht gjendet në mjedis, ushqime dhe aditivë ushqimorë dhe njihet si një lëndë ushqyese thelbësore për njerëzit në sasi të vogla62,63,64. Këto analiza (Tabela 4) tregojnë se larvat e T. molitor mund të grumbullojnë metale të rënda kur metalet e rënda janë të pranishme në dietë. Megjithatë, nivelet e metaleve të rënda që gjenden në biomasën e krimbit të miellit në këtë studim konsiderohen të sigurta për konsum njerëzor. Rekomandohet monitorim i rregullt dhe i kujdesshëm kur përdoren rryma anësore që mund të përmbajnë metale të rënda si burim ushqimi të lagësht për T. molitor.
Acidet yndyrore më të bollshme në biomasën totale të larvave T. molitor ishin acidi palmitik (C16:0), acidi oleik (C18:1) dhe acidi linoleik (C18:2) (Tabela 5), që është në përputhje me studimet e mëparshme mbi T. molitor. Rezultatet e spektrit të acideve yndyrore janë të qëndrueshme36,46,50,65. Profili i acideve yndyrore të T. molitor përgjithësisht përbëhet nga pesë përbërës kryesorë: acidi oleik (C18:1), acidi palmitik (C16:0), acidi linoleik (C18:2), acidi miristik (C14:0) dhe acidi stearik. (C18:0). Acidi oleik raportohet të jetë acidi yndyror më i bollshëm (30-60%) në larvat e krimbit të miellit, i ndjekur nga acidi palmitik dhe acidi linoleik22,35,38,39. Studimet e mëparshme kanë treguar se ky profil i acideve yndyrore ndikohet nga dieta e larvave të krimbave të miellit, por ndryshimet nuk ndjekin të njëjtat tendenca si dieta38. Krahasuar me profilet e tjera të acideve yndyrore, raporti C18:1–C18:2 në qërimin e patates është i kundërt. Rezultate të ngjashme u morën për ndryshimet në profilin e acideve yndyrore të krimbave të miellit të ushqyer me lëvozhgë patate në avull36. Këto rezultate tregojnë se megjithëse profili i acideve yndyrore të vajit të krimbit të miellit mund të ndryshohet, ai ende mbetet një burim i pasur i acideve yndyrore të pangopura.
Qëllimi i këtij studimi ishte vlerësimi i efektit të përdorimit të katër rrymave të ndryshme të mbetjeve biologjike agroindustriale si ushqim i lagësht në përbërjen e krimbave të miellit. Ndikimi u vlerësua në bazë të vlerës ushqyese të larvave. Rezultatet treguan se nënproduktet u shndërruan me sukses në biomasë të pasur me proteina (përmbajtja e proteinave 40,7-52,3%), e cila mund të përdoret si burim ushqimi dhe ushqimi. Përveç kësaj, studimi tregoi se përdorimi i nënprodukteve si ushqim i lagësht ndikon në vlerën ushqyese të biomasës së krimbit të miellit. Në veçanti, sigurimi i larvave me një përqendrim të lartë të karbohidrateve (p.sh. prerjet e patates) rrit përmbajtjen e tyre të yndyrës dhe ndryshon përbërjen e tyre të acideve yndyrore: përmbajtje më të ulët të acideve yndyrore të pangopura dhe përmbajtje më të lartë të acideve yndyrore të ngopura dhe mono-të pangopura, por jo përqendrime të acideve yndyrore të pangopura. . Acidet yndyrore (të pangopura + të pangopura) ende dominojnë. Studimi tregoi gjithashtu se krimbat e miellit grumbullojnë në mënyrë selektive kalcium, hekur dhe mangan nga rrjedhat anësore të pasura me minerale acidike. Biodisponibiliteti i mineraleve duket se luan një rol të rëndësishëm dhe nevojiten studime të mëtejshme për ta kuptuar plotësisht këtë. Metalet e rënda të pranishme në rrjedhat anësore mund të grumbullohen në krimbat e miellit. Megjithatë, përqendrimet përfundimtare të Pb, Cd dhe Cr në biomasën e larvave ishin nën nivelet e pranueshme, duke lejuar që këto rrjedha anësore të përdoren në mënyrë të sigurtë si një burim ushqimi i lagësht.
Larvat e krimbit të miellit u rritën nga Radius (Giel, Belgjikë) dhe Inagro (Rumbeke-Beitem, Belgjikë) në Universitetin e Shkencave të Aplikuara Thomas More në 27 °C dhe lagështi relative 60%. Dendësia e krimbave të miellit të rritur në një akuarium 60 x 40 cm ishte 4,17 krimba/cm2 (10,000 krimba miell). Larvat fillimisht ushqeheshin me 2.1 kg krunde gruri si ushqim të thatë për çdo rezervuar për rritje dhe më pas plotësoheshin sipas nevojës. Përdorni blloqe agar si një trajtim kontrollues të ushqimit të lagësht. Duke filluar nga java e 4-të, filloni të ushqeni rrjedhat anësore (gjithashtu një burim lagështie) si ushqim i lagësht në vend të agarit ad libitum. Përqindja e lëndës së thatë për çdo rrjedhë anësore u paracaktua dhe u regjistrua për të siguruar sasi të barabarta lagështie për të gjitha insektet në të gjitha trajtimet. Ushqimi shpërndahet në mënyrë të barabartë në të gjithë terrariumin. Larvat mblidhen kur dalin pupat e para në grupin eksperimental. Vjelja e larvave bëhet duke përdorur një shaker mekanik me diametër 2 mm. Përveç eksperimentit me patate të prera në kubikë. Pjesë të mëdha të patates së tharë të prera në kubikë ndahen gjithashtu duke i lejuar larvat të zvarriten nëpër këtë rrjetë dhe duke i mbledhur ato në tabaka metalike. Pesha totale e korrjes përcaktohet duke peshuar peshën totale të korrjes. Mbijetesa llogaritet duke pjesëtuar peshën totale të korrjes me peshën e larvës. Pesha e larvave përcaktohet duke zgjedhur të paktën 100 larva dhe duke pjesëtuar peshën totale të tyre me numrin. Larvat e mbledhura mbeten të uritur për 24 orë për të zbrazur zorrët e tyre përpara analizës. Së fundi, larvat kontrollohen përsëri për t'i ndarë ato nga pjesa e mbetur. Ato ngrihen dhe eutanizohen dhe ruhen në -18°C deri në analizë.
Ushqimi i thatë ishte krunde gruri (belg Molens Joye). Krundet e grurit u sitën paraprakisht në një madhësi grimcash më pak se 2 mm. Përveç ushqimit të thatë, larvat e krimbit të miellit gjithashtu kanë nevojë për ushqim të lagësht për të ruajtur lagështinë dhe shtesat minerale të kërkuara nga krimbat e miellit. Ushqimi i lagësht përbën më shumë se gjysmën e totalit të ushqimit (ushqim i thatë + ushqim i lagësht). Në eksperimentet tona, agar (Brouwland, Belgjikë, 25 g/l) u përdor si ushqim i lagësht kontrollues45. Siç tregohet në figurën 1, katër nënprodukte bujqësore me përmbajtje të ndryshme lëndësh ushqyese u testuan si ushqim i lagësht për larvat e krimbit të miellit. Këto nënprodukte përfshijnë (a) gjethet nga kultivimi i kastravecit (Inagro, Belgjikë), (b) copëzat e patates (Duigny, Belgjikë), (c) rrënjët e çikores të fermentuara (Inagro, Belgjikë) dhe (d) frutat dhe perimet e pashitura nga ankandet . (Belorta, Belgjikë). Rrjedha anësore pritet në copa të përshtatshme për t'u përdorur si ushqim i lagësht i krimbit të miellit.
Nënprodukte bujqësore si ushqim i lagësht për krimbat e miellit; (a) gjethet e kopshtit nga kultivimi i kastravecit, (b) prerjet e patates, (c) rrënjët e çikores, (d) perimet e pashitura në ankand dhe (e) blloqet e agarit. Si kontrolle.
Përbërja e ushqimit dhe larvat e krimbit të miellit u përcaktua tre herë (n = 3). Analiza e shpejtë, përbërja minerale, përmbajtja e metaleve të rënda dhe përbërja e acideve yndyrore u vlerësuan. Një mostër e homogjenizuar prej 250 g u mor nga larvat e mbledhura dhe të uritura, u tha në 60°C deri në peshë konstante, u blua (IKA, Tube mill 100) dhe u sitë përmes një sitë 1 mm. Mostrat e thara u mbyllën në kontejnerë të errët.
Përmbajtja e lëndës së thatë (DM) u përcaktua duke tharë mostrat në një furrë në 105°C për 24 orë (Memmert, UF110). Përqindja e lëndës së thatë u llogarit në bazë të humbjes së peshës së kampionit.
Përmbajtja e hirit të papërpunuar (CA) u përcaktua nga humbja e masës gjatë djegies në një furrë mbytëse (Nabertherm, L9/11/SKM) në 550°C për 4 orë.
Nxjerrja e përmbajtjes së yndyrës së papërpunuar ose eterit dietil (EE) u krye me eter nafte (bp 40-60 °C) duke përdorur pajisjet e nxjerrjes Soxhlet. Përafërsisht 10 g kampion u vendos në kokën e nxjerrjes dhe u mbulua me lesh qeramike për të parandaluar humbjen e mostrës. Mostrat u nxorën gjatë natës me 150 ml eter nafte. Ekstrakti u fto, tretësi organik u hoq dhe u rikuperua me avullim rrotullues (Büchi, R-300) në 300 mbar dhe 50 °C. Ekstraktet e papërpunuara të lipideve ose eterit u ftuan dhe u peshuan në një bilanc analitik.
Përmbajtja e proteinës së papërpunuar (CP) u përcaktua duke analizuar azotin e pranishëm në kampion duke përdorur metodën Kjeldahl BN EN ISO 5983-1 (2005). Përdorni faktorët e duhur N në P për të llogaritur përmbajtjen e proteinave. Për ushqimin standard të thatë (kundet e grurit) përdorni një faktor total prej 6.25. Për rrjedhën anësore përdoret faktori 4.2366 dhe për përzierjet e perimeve përdoret faktori 4.3967. Përmbajtja e proteinave të papërpunuara të larvave u llogarit duke përdorur një faktor N në P prej 5.3351.
Përmbajtja e fibrave përfshinte përcaktimin e fibrës neutrale të detergjentit (NDF) bazuar në protokollin e nxjerrjes Gerhardt (analiza manuale e fibrave në thasë, Gerhardt, Gjermani) dhe metodën van Soest 68. Për përcaktimin e NDF, një kampion 1 g u vendos në një qese të veçantë me fibra (Gerhardt, ADF/NDF qese) me një shtresë qelqi. Qeset e fibrave të mbushura me kampione fillimisht u çyndyrosën me eter nafte (pika e vlimit 40–60 °C) dhe më pas u thanë në temperaturën e dhomës. Mostra e çyndyrosur u nxorr me një solucion detergjent me fibër neutrale që përmban α-amilazë të qëndrueshme ndaj nxehtësisë në temperaturën e vlimit për 1.5 orë. Mostrat më pas u lanë tre herë me ujë të vluar të deionizuar dhe u thanë në 105 °C gjatë natës. Qeset e fibrave të thata (që përmbajnë mbetje fibrash) u peshuan duke përdorur një ekuilibër analitik (Sartorius, P224-1S) dhe më pas u dogjën në një furrë mbytëse (Nabertherm, L9/11/SKM) në 550°C për 4 orë. Hiri u peshua përsëri dhe përmbajtja e fibrave u llogarit në bazë të humbjes së peshës ndërmjet tharjes dhe djegies së kampionit.
Për të përcaktuar përmbajtjen e kitinës së larvave, ne përdorëm një protokoll të modifikuar bazuar në analizën e fibrës së papërpunuar nga van Soest 68. Një kampion 1 g u vendos në një qese të veçantë me fibra (Gerhardt, CF Bag) dhe një vulë qelqi. Mostrat u paketuan në thasë me fibra, të çyndosura në eter nafte (rreth 40-60 °C) dhe të thara në ajër. Mostra e çyndyrosur u nxor fillimisht me një tretësirë acidike prej 0,13 M acid sulfurik në temperaturë vlimi për 30 min. Qesja e fibrës ekstraktuese që përmban kampionin u la tre herë me ujë të vluar të deionizuar dhe më pas u nxor me tretësirë 0.23 M hidroksid kaliumi për 2 orë. Qesja e fibrës ekstraktuese që përmban mostrën u shpëla sërish tri herë me ujë të vluar të deionizuar dhe u tha në 105°C gjatë natës. Qesja e thatë që përmbante mbetjet e fibrave u peshua në një ekuilibër analitik dhe u dogj në një furrë muffle në 550°C për 4 orë. Hiri u peshua dhe përmbajtja e fibrave u llogarit në bazë të humbjes së peshës së kampionit të djegur.
Është llogaritur përmbajtja totale e karbohidrateve. Përqendrimi i karbohidrateve jo fibroze (NFC) në ushqim u llogarit duke përdorur analizën NDF dhe përqendrimi i insekteve u llogarit duke përdorur analizën e kitinës.
PH i matricës u përcaktua pas nxjerrjes me ujë të dejonizuar (1:5 v/v) sipas NBN EN 15933.
Mostrat u përgatitën siç përshkruhet nga Broeckx et al. Profilet e mineraleve u përcaktuan duke përdorur ICP-OES (Optima 4300™ DV ICP-OES, Perkin Elmer, MA, USA).
Metalet e rënda Cd, Cr dhe Pb u analizuan me spektrometrinë e thithjes atomike të furrës grafit (AAS) (Thermo Scientific, seria ICE 3000, e pajisur me një autosampler furre GFS). Rreth 200 mg kampion u tret në HNO3/HCl acid (1:3 v/v) duke përdorur mikrovalë (CEM, MARS 5). Tretja në mikrovalë u krye në 190°C për 25 min në 600 W. Hollojeni ekstraktin me ujë ultra të pastër.
Acidet yndyrore u përcaktuan me GC-MS (Agilent Technologies, 7820A sistem GC me detektor 5977 E MSD). Sipas metodës së Joseph dhe Akman70, tretësira 20% BF3/MeOH iu shtua një solucioni metanolik KOH dhe u përftua metil ester i acidit yndyror (FAME) nga ekstrakti eter pas esterifikimit. Acidet yndyrore mund të identifikohen duke krahasuar kohët e tyre të mbajtjes me 37 standarde të përzierjes FAME (Chemical Lab) ose duke krahasuar spektrat e tyre MS me bibliotekat në internet si baza e të dhënave NIST. Analiza cilësore kryhet duke llogaritur sipërfaqen e pikut si përqindje e sipërfaqes totale të pikut të kromatogramit.
Analiza e të dhënave është kryer duke përdorur softuerin JMP Pro 15.1.1 nga SAS (Buckinghamshire, MB). Vlerësimi u krye duke përdorur analizën e njëanshme të variancës me një nivel sinjifikance 0.05 dhe Tukey HSD si një test post hoc.
Faktori i bioakumulimit (BAF) u llogarit duke pjesëtuar përqendrimin e metaleve të rënda në biomasën e larvave të krimbit të miellit (DM) me përqendrimin në ushqimin e lagësht (DM) 43 . Një BAF më e madhe se 1 tregon se metalet e rënda bioakumulohen nga ushqimi i lagësht në larvat.
Të dhënat e gjeneruara dhe/ose të analizuara gjatë studimit aktual janë në dispozicion nga autori përkatës me kërkesë të arsyeshme.
Departamenti i Kombeve të Bashkuara për Çështjet Ekonomike dhe Sociale, Divizioni i Popullsisë. Perspektivat e Popullsisë Botërore 2019: Pikat kryesore (ST/ESA/SER.A/423) (2019).
Cole, MB, Augustine, MA, Robertson, MJ dhe Manners, JM, shkenca e sigurisë ushqimore. NPJ Sci. Ushqimi 2018, 2. https://doi.org/10.1038/s41538-018-0021-9 (2018).
Koha e postimit: Dhjetor-19-2024